【摘 要】
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冰的堆积对人类活动造成了诸多负面影响,由于传统的主动除冰技术存在成本高、效率低、能耗大等一系列亟待解决的问题,被动防冰涂层的研究越来越受到关注。超润滑表面是近年来防冰涂层的研究热点,其中仿生猪笼草的注入液体光滑表面显示出极低的冰粘附强度,是目前最有前景的方案之一,然而,这类涂层存在稳定性和寿命较差的问题。针对超滑表面的寿命问题,本课题研究了一种含液多孔有机硅超滑表面,从多孔超滑表面的制备方法、超滑
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冰的堆积对人类活动造成了诸多负面影响,由于传统的主动除冰技术存在成本高、效率低、能耗大等一系列亟待解决的问题,被动防冰涂层的研究越来越受到关注。超润滑表面是近年来防冰涂层的研究热点,其中仿生猪笼草的注入液体光滑表面显示出极低的冰粘附强度,是目前最有前景的方案之一,然而,这类涂层存在稳定性和寿命较差的问题。针对超滑表面的寿命问题,本课题研究了一种含液多孔有机硅超滑表面,从多孔超滑表面的制备方法、超滑表面的疏冰性能及其原理两个方面展开研究。采用水制孔法制备可切换的动态多孔结构,浸泡硅油待溶胀饱和后形成超滑表面,此表面可长时间维持低冰粘附强度（2.5 k Pa）,在160次结冰/除冰循环之后仍能保持有效疏冰性能。涂层具有光滑润滑的表面和可切换的多孔结构,在独立的孔隙中可以储存大量的苯基硅油。这种液滴嵌入结构使表面具有一系列自调整机制,能够自适应地持续保持高溶胀状态,只有在结冰或耗油的情况下,才会释放出一定剂量的油,并且具有温度响应性和优异的抗磨性能,从而表现出良好的长效疏冰性。此外,这些材料具有良好的力学性能、抗疲劳性能和与基底的粘附力。由于含液多孔有机硅超滑表面具有长效疏冰性能,及制备途径简易、环保,原材料成本低廉,具有广阔的应用前景。
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